Учебник

5.8. Получение готовой продукции

Получение готовой продукции связано с сушкой и консервированием биопрепаратов. Объект сушки - живые микроорганизмы, клетки, ферменты, гормоны и др. БАВ. Биопрепараты кроме биологически активной составляющей содержат органические соединения и значительное количество воды. Вода в продуктах биосинтеза может быть в свободном или связанном состояниях; значительная часть воды удерживается в субстрате физико-механическими и адсорбционными связями (вандерваальсовы силы). Физико-механически связанная вода находится в порах и капиллярах материала.

Для высушивания биопрепаратов применяют методы, не приводящие к потере биологической активности, где доминирует сублимационная сушка (установки типа «Иней» Института биологического приборостроения, г. Пущино (Россия), «Юзефруа» (Франция), «Неto - Неlton» (Дания).

Использование распылительных сушилок ограничено по причине сравнительно жестких условий сушки.

Термолабильные и неустойчивые по ряду показателей биопрепараты при высушивании в суспензиях (не содержащих защитных сред) подвержены существенным структурным и морфологическим изменениям. Это может сопровождаться утратой жизнеспособности и разрушением клеточных структур.

Среды высушивания (защитные среды) - криопротекторы. Денатурирующее влияние замораживания сдерживается инактивацией (изменением свойств) защитных агентов:

высокомолекулярных компонентов (ПВП м.м. от 2600 до 6400 -

декстран, желатин, пептон);

низкомолекулярных и буферных компонентов (глютамат, трис-

буфер).

Защитная среда предохраняет биопрепараты от необратимых изменений в процессе замораживания, высушивания и при последующем хранении. Защитные среды, как правило, состоят из нескольких компонентов. Так, для консервирования клеточных культур используют крио-защитные свойства глицерина и DMSО, их добавляют к питательной среде в концентрации 5-10%. При температуре минус 180-196 °С жизнеспособность законсервированной культуры может сохраняться неограниченно долго.

Розлив, укупорку, этикетировку, упаковку готовой продукции проводят в отдельных аппаратах (при малотоннажном производстве); это компактные установки для ампул, ёмкостей для инфузий; машины для укладки, упаковки.

Технологические линии (крупномасштабное промышленное производство) включают:

•УЗ-моечные машины;

•стерилизационные сушильные туннели (с ламинарными потоками горячего воздуха);

•машины для наполнения и запайки ампул;

•машины наполнения и запайки ёмкостей для растворов внутривенного введения (электронно-турбинный розлив в соответствии с GМР);

• машины для наполнения и запайки порошкообразных препаратов;

•машины для наполнения и укупорки флаконов с навинчивающимся колпачком и специальной насадкой;

•наполнительные и укупорочные машины для инъекций;

•машины для нанесения кода (маркировка цветным кольцом);

•машины для контроля на герметичность;

•этикетировочные машины;

•машины для капсулирования порошков;

•машины для сборки, наполнения, запайки шприц-тюбиков. Отдельные установки и технологические линии выпускают фирмы

Америки, Швейцарии, Франции, Германии, Финляндии; установки этих фирм отвечают требованиям СМР.

Тест-контроль к главе 5 Выберите правильные ответы:

1. Назначение питательных сред:

А - защита клеток от воздействия факторов внешней среды;

Б — поддержание оптимальных для роста клеток физико-химических

условий;

В — обеспечение клеток питательными веществами для синтеза

биомассы;

Г - обеспечение клеток питательными веществами для синтеза необходимых продуктов жизнедеятельности;

Д - все вышеперечисленное верно.

2. Источники серы в питательных средах:

А - сероводород;

Б - сульфаты;

В - цистеин;

Г — кристаллическая сера;

Д - серная кислота.

3. Обеспечение и сохранение стерильности питательных сред обеспечивают:

А - стерилизацией исходных компонентов среды;

Б - термической стерилизацией среды;

В - стерилизующей фильтрацией;

Г - добавлением антибиотиков;

Д - все вышеперечисленное верно.

4. Режим хранения культур-продуцентов предполагает:

А - замораживание при температуре ниже -20 °С;

Б - замораживание при температуре ниже -2...-5 °С;

В - лиофильное высушивание;

Г - консервирование;

Д — термостатирование при 37 °С.

5.Описание морфологических, физиологических характеристик питательные сред, условий выращивания и срока хранения культуры изложены в:

А - ГФ XII издания;

Б - паспорте на штамм культуры;

В - справочной и научной литературе;

Г - нормативном документе на продуцируемый препарат;

Д - упаковке.

6.Признаки поверхностного способа культивирования:

А - твердая питательная среда;

Б - монослой суспензии клеток;

В - фиксирование клеток на поверхности реактора;

Г - использование микроскопических гранул-носителей;

Д - все вышеперечисленное верно.

7. Продолжительность лаг-фазы культивирования определяется:

А - временем прогрева питательной среды;

Б — продолжительностью стационарной фазы;

В - отличиями среды хранения и среды культивирования;

Г - фазой роста исходной культуры;

Д - скоростью перемешивания питательной среды.

8. Фаза культивирования, характеризующаяся максимальным накоплением вторичных метаболитов (антибиотиков):

А — лаг-фаза;

Б - фаза ускорения;

В - экспоненциальная или логарифмическая фаза;

Г - фаза замедления;

Д - стационарная фаза;

Е - фаза отмирания.

9. Время добавления порций субстрата при периодическом культивировании определяется по:

А-рН;

Б - количеству синтезированных продуктов (кислот);

В - объему реактора;

Г - скорости перемешивания питательной среды;

Д — плотности питательной среды.

10. Культуры с высокой плотностью получают:

А - добавлением больших количеств питательных веществ;

Б - оптимизацией состава культуральной среды;

В - культивированием при избыточном давлении воздуха (кислорода);

Г - культивированием при пониженном давлении воздуха;

Д - снижением температуры культивирования.

11.Отличительные признаки эрлифного реактора:

А - механическое перемешивание культуральной жидкости;

Б — перемешивание среды барботированием;

В ~ циркуляция среды за счет потока воздуха;

Г - циркуляция среды за счет электромагнитных волн;

Д - циркуляция среды за счет тепловой конвекции.

12. По эффективности биореакторы располагаются в следующемпорядке:

А — с механическим перемешиванием - барботажные — эрлифтные;

Б - барботажные — эрлифтные — с механическим перемешиванием;

В - эрлифтные - барботажные - с механическим перемешиванием;

Г - барботажные - с механическим перемешиванием - элифтные;

Д - с механическим перемешиванием - эрлифтные - барботажные.

13. Стерилизация биоректора осуществляется:

А - дезинфицирующими растворами;

Б - ультрафиолетовым облучением;

В — влажным паром под давлением;

Г - сухим воздухом под давлением;

Д - стерильным раствором питательной среды.

14. Процесс ферментации контролируют по:

А - концентрации минеральных веществ;

Б - концентрации растворенного кислорода;

В - рН;

Г - температуре;

Д - интенсивности перемешивания биомассы.

15. Контроль биомассы осуществляют по:

А - числу клеток и их линейных размеров;

Б - числу жизнеспособных клеток (методом окрашивания);

В - интенсивности дыхания (накоплению СO2);

Г - содержанию белка;

Д — кондуктометрически.

16. Характерные признаки апоптоза клетки:

А - генетическая детерминанта, участие специальных внутриклеточных механизмов;

Б - непрограммируемая гибель клеток;

В - программируемый характер гибели клетки;

Г - процесс гибели неуправляем;

Д — процесс гибели обратим.

17. Для выделения клеток из культуральной среды используют:

А - флотацию;

Б - седиментацию;

В - сепарацию;

Г - центрифугирование;

Д - фильтрование.

18.Химический метод разрушения клеток используют при:

А - устойчивости получаемого продукта к щелочной среде;

Б - нестабильности получаемого продукта в щелочной среде;

В - термической устойчивости получаемого продукта;

Г - термолабильности получаемого продукта;

Д - любых условиях.

19. Баллистическая дезинтеграция клеток основана на:

А — бомбардировке клеточной массы тяжелыми ядрами;

Б - сдвиговых напряжениях поверхности инертных шариков, лопастей и реактора;

В — ударном воздействии клеток о неподвижную поверхность;

Г - обработке УЗ;

Д - воздействии высокого давления.

20.Состав клеточной стенки грамположительных бактерий:

А — частично фосфорилированные маннаты и (3-глюканы;

Б — а- и р-глюканы, гликопротеиды и хитин;

В — пептидогликановый слой N-ацетилглюкозамина и остатков N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных пептидными мостиками;

Г - фосфолипиды;

Д - целлюлоза.

21. Назначение защитных сред:

А — защита от изменений в процессе замораживания;

Б — защита от изменений в процессе высушивания и при последующем хранении;

В - повышение устойчивости к антибиотическим веществам;

Г — дополнительный источник питательных веществ;

Д - защита от влияния продуктов метаболизма.

22. Функцию защитных сред способны выполнять:

А — высококонцентрированные минеральные соли;

Б — ВМС (ПВП, декстран, желатин, пептон);

В - ПАВ (твин-80, спены);

Г - аэросил;

Д - низкомолекулярные и буферные компоненты (глютамат, трис-буфер).

Содержание